Вибрационный стенд для исследования и калибровки вертикальных сейсмоприемников Советский патент 1977 года по МПК G01V1/16 

1

Изобретение относится к о-бластй разведочной геофизики. Стенд предназначен для исследования .вертикальных сейсмоприемников в лабораторных условиях и калибровки как одиночных, так и их групп в производственных условиях.

Известно вибрационное устройство, содержащее основание, стол и в качестве возбудителя механических колебаний пьезопреобразователь, расположенный под столом 1. Моделирование на этом устройстве имлульсов смещения с небольшой длительностью фронтов ограничивается появлением резонансных колебаний механической системы.

Указанный недостаток устранен в выбранном в качестве прототипа вибрационном стенде для исследования и калибровки вертикальных сейсмоприемников, содержащем основание, стол и в качестве возбудителей механических колебаний пьезоэлектрические преобразователи 2. В таком вибростенде в качестве .возбудителей механических колебаний использованы три пары пьезонакетов, установленных по три сверху и снизу относительно рабочей плоскости стола и иритянутых с помощью кронштейнов и стопорных болтов к основа.нию конструкции.

Лри подаче напряжения возбуждения на три пары пьезопакетов, соединенных между собой параллельно электрически через общий вход.

2

верхние три пьезопакета сжимаются, а нижние расширяются или наоборот, при этом стол начинает совершать колебательные движения относительно основания -в зависимости от характера приложенного напряжения.

В связи с те.м, что в вибростенде пьезопакеты образуют с плоскостью стола три площади опоры, а иьезоэлементы но конструкции имеют откло.нения на величину допуска от номинальных размеров, при воздействии возбуждающего напряж;енпя возникают непараллельные колебания плоскости стола относительно основания, что приводит к соударению стола с пьезопакетами. Это создает механическую

помеху, которая накладывается на исследуемый сейсмоприем.ник и не дает возможности качественно определить его параметры. Кроме того, рабочая плоскость стола перекрыта кронштейнами и пьезопакетами и не позволяет

разместить группу сейсмоприемников. Большой вес (примерно 80 кг) и нетранспортабельность вибростенда ограничивают возможность его применения в производственных полевых условиях, снижают производительность работы. Использование в вибростенде трех пар пьезонакетов приводит к увеличению суммарной емкости и, как следствие, к снилсению аго чувствительности. Целью изобретения является повышение

чувствительности, помехоустойчивости и производительности вибростенда. Это достигается в предлагаемом вибростенде тем, что в нем используют два пьезопакета, составленные из пьезоэлемептов, выполненных в внде шайб, разделенных монтажной шайбой, надотых на один стяжной элемент, закрепленный в основании вибростенда, при этом стол с помондыо втулки, прикрепленной к монтажной шайбе, вынесен над ньезопакетами.

На чертеже ноказан предлагаемый вибрационный стенд в разрезе. Он имеет основание 1, в отверстие которого вставлен стяжной элемент 2 с электроизоляционной трубкой 3. На стяжной элемент с трубкой иадеты ии/кний и верхний льезопакеты, составленные из иьезоэлементов 4, поляризованные площадки которых соединены через контактные пластины 5 и провода 6 с входными клеммами 7. На пьезопакеты с торцевых сторон наложены изоляционные шайбы 8, а между накетами установлена монтажная шайба 9. На ней жестко укреплены с помощью стяжных элементов 10 нижняя втулка-кожух 11 и верхняя втулкастол 12. Пьезопакеты в сборе притянутык основанию 1 с помощью шайбы 13 и гайки 14.

Нри исследовании группы сейсмоприемников стол 15 л естко прикрепляется к втулке 12 болтами 16. Вибростенд в целях изоляции от вибрации окружающей среды устанавливается в цилиндрический сосуд 17 с помощью пружинящих растяжек 18. Меладу основанием 1 и дном сосуда 17 находится амортизирующая камера 19.

Вибростенд работает следующим образом.

При подаче напряжения возбуждения на пьезопакеты, составленные из льезоэлементов 4, верхний пьезопакет сжимается, а расширяется или наоборот в зависимости от характера прилолсенного напряжения, тем самым приводится в движение стол 15, моделирующий сейсмические колебания.

Применение одной пары пьезопакетов, надетых на один центральный стяжной элемент 2, приводит к экоиомии пьезоматериалов в три

раза, позволяет упразднить три кронштейна со стяжными болтами в известной конструкции и в силу уменьшения емкости в три раза увеличить чувствительность вибростенда. Наличие одной площади опоры на с гол 15 исключает е;го соударения, стол 15 При этом совершает строго параллельные колебания относительно основания, что повышает помехоустойчивость вибростенда. В результате повышается качество работ при определении динамического диапазона сейсмоприемников.

В предлагаемом вибростенде рабочая плоскость стола 15, вынесенного над пьезопакетами 4, увеличилась по сравнению с прототипом за счет исключеиия двух пар пьезопакетов и крепящих кронштейнов, т. е. стало возможным установить большее число исследуемых сейсмоприемников и тем самым повысить производительность вибростенда.

Формула изобретения

Вибрационный стенд для исследования и калибровки вертикальных сейсмоприемников, содержащий основание, стол и в качестве возбудителей механических колебаний пьезоэлектрические Преобразователи, отличающийс я тем, что, с целью повышения чувствительности, помехоустойчивости и производительности вибростенда, в нем используют два пьезопакета, составленные из пьезоэлементов, выполненных в виде шайб, разделенных монтажной шайбой, надетых на один центральный стяжной элемент, закрепленный в основании вибростенда, при этом стол с помощью втулки, прикрепленной к монтажной шайбе, вынесен над ньезопакетами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Аналоговая и цифровая обработка сейсмических данных, обзорзарубежной литературы, серия «Нефтегазовая геология и геофизика, М., ВНИИОЭНГ, 1969, с. 90.

2 Авторское свидетельство по заявке Хо 2016086/25, кл. G 01V 1/16, 16.04.74.